清华大学机械工程学院先进成形制造教育部重点实验室 作品数:331 被引量:1,951 H指数:20 相关作者: 陈武柱 韩志强 吴文楷 刘世英 陈咏华 更多>> 相关机构: 西安建筑科技大学冶金工程学院 南昌航空大学材料科学与工程学院 江苏科技大学材料科学与工程学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家高技术研究发展计划 国家教育部博士点基金 更多>> 相关领域: 金属学及工艺 一般工业技术 机械工程 自动化与计算机技术 更多>>
基于CPLD的曝光可控弧焊图像传感器 2008年 为了解决普通工业CCD摄像机固定的曝光时序与焊接过程中变化的电弧状态之间的同步问题,研制了一种基于复杂可编程逻辑器件CPLD(complex programmable logic device)的曝光可控弧焊图像传感器。该传感器由CCD摄像机、光学系统、机械快门和曝光控制器组成,其中曝光控制器包括焊接电弧状态检测、曝光参数预置、CPLD逻辑控制等模块。采用超高速集成电路硬件描述语言VHDL(very-high-speed circuit hardware de-scription language)描述不同弧焊工艺的曝光同步控制时序逻辑,并利用CPLD编程实现。结果表明,该传感器能有效避免弧光、飞溅等干扰,获取清晰一致的CO2短路过渡焊接和脉冲GTAW焊接熔池区域图像。 刘鹏飞 孙振国 黄操 陈强关键词:电弧焊 复杂可编程逻辑器件 熔池图像 Cr对Mo-45Ni真空钎焊TZM合金接头性能的影响 2021年 根据实际工程需求,开发了能在1 300℃下服役的TZM合金专用钎料,并测试了该钎料在TZM合金表面的润湿性能,引入"基准润湿面积"的概念判断该钎料的润湿性,并探讨了钎料中Cr元素对钎料润湿性能、抗剪强度的影响规律.分析了钎焊接头的强化机理,探明了接头的抗剪强度随着Cr元素的加入先变大后变小,可为实际工程应用提供重要参考.结果表明,当钎料中Cr元素含量为3%(质量分数)时,钎料的润湿性最好,接头的抗剪强度达到135 MPa的最高值. 龙飞 史清宇 史清宇 路全彬 林铁松关键词:TZM合金 电弧熔炼 真空钎焊 ECAP变形与材料组织性能控制的研究 被引量:14 2006年 等径弯曲通道变形(ECAP)是制备超细晶材料的新工艺,其基本原理是将试样放入横截面形状完全相同、并成一定角度的弯曲通道中,试样在压力作用下通过通道时,在通道弯曲处产生一定量均匀的纯剪切变形,最终获得很高的变形量,使材料组织发生明显细化。详细介绍了ECAP变形工艺路线对晶粒细化的影响,以及ECAP变形制备超细晶材料的显微组织特征及其力学性能。 杜忠泽 冯广海 符寒光 王经涛 赵西成关键词:等径弯曲通道变形 超细晶材料 显微组织 铝合金搅拌摩擦焊焊缝形成的物理机制 被引量:16 2008年 研究了一种铝合金焊缝成形的物理机制及焊接工艺参数对焊核尺寸的影响。结果表明:搅拌摩擦焊焊缝是由焊核、在前进边后方沿板材厚度方向流动的金属、由搅拌针两侧向其后方流动的金属组成,四个方向的金属流会在焊缝横截面上出现一交汇区,若金属流动不足,易在此区出现焊接缺陷。焊核的形成及其大小取决于搅拌针表面的螺纹和焊接工艺参数,若单位长度焊缝中有较多的金属在螺纹的驱动下向下流动,则会在焊缝下部出现较大的焊核。过高的搅拌头旋转速度或过低的焊接速度,使搅拌针周围金属易于朝焊缝上部流动,焊核尺寸减小。 柯黎明 潘际銮 邢丽 秦占领关键词:搅拌摩擦焊 焊核 焊缝成形 物理机制 多体柔性永磁吸附爬壁机器人 被引量:26 2008年 为实现永磁间隙吸附式爬壁机器人在复杂空间曲面上的可靠吸附与灵活运动,在分析爬壁机器人复杂空间曲面运行须解决的关键问题的基础上,基于爬壁机器人的多体动力学仿真和样机试验,设计了采用多体柔性吸附系统的间隙吸附式爬壁机器人,即爬壁机器人由轮式移动机构和吸附系统组成.吸附系统安装在轮式移动机构的底盘上,且和壁面是非接触的。吸附系统由多个相互独立的吸附装置构成,每个吸附装置通过具有2转动自由度的连接机构和轮式移动机构连接,并由被动的万向滚动轮部分或完全支撑在壁面上,各吸附装置在吸附力的作用下可自调节相对于壁面的位姿。对多体柔性吸附系统的曲面适应性进行优化。仿真及试验结果表明,多体柔性吸附爬壁机器人可自适应壁面形貌和曲率的变化,它在表面是复杂空间曲面的壁面上运行时的吸附和运动性能接近在平整壁面上运行时的相应性能,吸附可靠且运动灵活。 桂仲成 陈强 孙振国关键词:爬壁机器人 基于图像的三维物体测量技术研究 被引量:2 2008年 针对非接触性测量问题,提出了利用数码相机对物体进行三维测量的一套实验方案。首先选用技术成熟的Harris算法对被测物体进行特征点提取,其次根据计算机视觉基础理论对数码相机内外部参数进行整体标定,并于标定过程中提出一种利用标准棋盘格图像与传统标定物体相结合的方法。最后,根据该方案进行了实例仿真,与传统相机标定相比提高了精度,简化了求解的复杂性。 王鑫 曾建潮 马骏关键词:角点检测 相机标定 计算机视觉 非接触测量 特征点提取 焊接速度对高速激光焊熔池流动行为的影响 被引量:8 2013年 高速激光焊的多种典型缺陷形成都与熔池流动有关,深入了解熔池流动行为有助于理解高速焊缺陷的形成机理。采用光纤激光进行高速焊接试验,分别研究在功率和热输入一定的条件下焊接速度对熔池流动行为的影响。采用高速摄像实时观察熔池表面的流动行为,通过Ti示踪元素考察熔池内部的流动行为。结果表明,焊接速度提高,熔池表面液态金属向熔池尾部流动的距离增加,熔池内部的中心部位液态金属向熔池底部和尾部流动的距离增加,熔池内部边缘处液态金属流动受焊接速度的影响较小。提高焊接速度,金属蒸气喷出方向与熔池表面的夹角减小,金属蒸气对小孔后沿冲击力的水平分量增大,导致熔池表面液态金属向熔池尾部流动的驱动力增大,流动距离因而增加。 裴莹蕾 单际国 任家烈关键词:激光技术 基于嵌入式DSP视觉伺服平台的管道MIG打底焊焊缝成形控制 2009年 针对坡口加工及焊接变形等因素引起的焊缝坡口宽度不确定性变化影响焊缝成形的问题,建立了基于嵌入式DSP(digital signal processor)视觉伺服平台的管道MIG打底焊焊缝成形控制系统.所设计的视觉伺服平台采用TMS320DM642实现焊接熔池区域图像的采集与处理,采用TMS320F2812实现焊枪位姿和焊接工艺参数的实时调整.设计了专门的图像处理算法,分离并提取熔池、焊缝和焊丝的位置信息.通过对焊缝坡口宽度变化的视觉检测,实时调节焊接速度、焊枪摆动宽度和中心位置等参数,获得了外观良好、X光检验合格的焊缝成形. 黄操 孙振国 陈强 廖剑雄 王定贺 陈卫中关键词:视觉伺服 嵌入式DSP系统 图像处理 吹气法泡沫铝泡壁表面氧化膜(英文) 被引量:2 2015年 以A356铝合金为原料,使用高纯氮气、空气以及氧气体积分数为0.2%-8.0%的混合气体通过吹气法制备泡沫铝样品。利用金相显微镜、SEM和AES等检测技术,研究气体中氧气含量对泡沫铝泡孔结构、相对密度、泡壁宏观及微观形貌、氧化膜覆盖面积分数和氧化膜厚度的影响。结果表明,当氧气体积分数小于1.2%时,氧化膜覆盖面积分数随着氧气含量的上升而增加。当氧气体积分数大于1.6%时,氧化膜覆盖了泡壁的全部表面,可以制备出泡孔结构良好的泡沫铝。由氧气体积分数为1.6%-21%的气体制备泡沫铝泡壁的氧化膜厚度几乎不变。此外,从理论上分析氧化膜厚度不随氧气体积分数改变而改变的原因及实现氧化膜全覆盖的需氧量。最后,基于实验现象分析氧化膜在吹气法泡沫铝泡沫稳定中的作用。 周宇通 李言祥关键词:泡沫铝 氧化膜 基于信息融合优化搜索的X射线焊缝缺陷检测 被引量:12 2007年 提出一种基于信息融合优化搜索技术的X射线图像焊缝缺陷检测方法。在对X射线焊缝图像进行预处理的基础上,使用垂直焊缝方向投影的波形分析法进行焊缝区域分割,采用图像信息融合技术,综合不同判据获得启发式状态空间优化搜索的启发信息,对搜索过程进行优化,从而快速准确地检测出X射线图像中的缺陷区域。试验结果表明,提出的算法能够快速有效地检测出焊缝X射线图像中的缺陷,取得较好效果。 蔡国瑞 都东 田原 侯润石 高志凌关键词:X射线 图像处理 信息融合 优化搜索